Projektbeschreibung
Additive Fertigung mit atomarer Auflösung für Solarzellen
Die additive Fertigung mit Atomlagen wird sich zu einer großen Sache entwickeln. Das EU-finanzierte Projekt ALAMS, bei dem es um die Prototyperstellung von Solarzellen in großen Anordnungen von Mikrobauteilen geht, beschäftigt sich mit diesem Thema. Das Konzept kombiniert die Prinzipien der additiven Fertigung (3D-Druck) mit der atomaren Auflösung, die durch die Dünnschichttechnik der Atomlagenabscheidung erreicht wird. Im Mittelpunkt des Prototyps steht ein Druckkopf, der die Ausgangsstoffe der Atomlagenabscheidung in die Gasphase in der Nähe der Substratoberfläche einbringt, wobei ein mikrofluidisches Element eine laterale Auflösung in der Größenordnung von Mikrometern bereitstellt. Im Rahmen des Projekts wird dieses Konzept auf diese spezifische Fallstudie angewandt. Das Konzept ist jedoch über die Grenzen der Photovoltaik hinaus gültig und könnte auch die additive Fertigung und mikroelektromechanische Systeme verbessern.
Ziel
"The ALAMS project will provide the first application of ""atomic-layer additive manufacturing"" (ALAM), namely for the prototyping of solar cells in large arrays of microdevices. The ALAM concept combines the principles of additive manufacturing (3D printing) with the atomic resolution achieved by the thin coating technique atomic layer deposition (ALD). In ALD, atomic-level control is achieved by judiciously designing the surface reaction chemistry of molecular precursors at near-room temperature for it to become self-limiting. This renders experimental use of ALD very robust to a wide range of parameter variations, since the film growth occurs in a cyclic, layer-by-layer mode. This advantage will be exploited towards 3D printing, an area of application that ALD has never been used for until we built the first ALAM prototype in November
2019. This prototype centers around a printhead that delivers the ALD precursors to the gas phase in the vicinity of the substrate surface, with a microfluidic element delivering a lateral resolution on the order of micrometers. The motion of the printhead with respect to the substrate allows the user to print lines and structures of arbitrarily chosen geometries, whereby each pass over a given point of the substrate adds to it exactly the amount of material corresponding to one ALD monolayer, that is, a thickness typically on the order of an atom, or 0.1 nanometer (depending on the exact ALD reaction used). After developing the ALD chemistry needed for ALAM of the materials required to generate photovoltaic stacks, the ALAMS PoC project will apply it to a case study, namely the rapid prototyping of solar cell microdevices in large arrays. The ALAM concept, however, is valid beyond the confines of photovoltaic research. Its commercial potential stems from its position at the convergence of two highly modern, fast-growing markets, namely, additive manufacturing ('3D printing') and microelectromechanical systems (MEMS)."
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Technik und Technologie Werkstofftechnik Beschichtung
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-POC1
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
91058 ERLANGEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.